package Day13;

import java.util.*;
/**
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 * 题目：
 *      实现RandomizedSet 类：
 *      RandomizedSet() 初始化 RandomizedSet 对象
 *      bool insert(int val) 当元素 val 不存在时，向集合中插入该项，并返回 true ；否则，返回 false 。
 *      bool remove(int val) 当元素 val 存在时，从集合中移除该项，并返回 true ；否则，返回 false 。
 *      int getRandom() 随机返回现有集合中的一项（测试用例保证调用此方法时集合中至少存在一个元素）。每个元素应该有 相同的概率 被返回。
 *      你必须实现类的所有函数，并满足每个函数的 平均 时间复杂度为 O(1) 。
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 * 示例：
 *      输入：
 *          ["RandomizedSet", "insert", "remove", "insert", "getRandom", "remove", "insert", "getRandom"]
 *          [[], [1], [2], [2], [], [1], [2], []]
 *      输出：
 *          [null, true, false, true, 2, true, false, 2]
 *
 *      解释：
 *          RandomizedSet randomizedSet = new RandomizedSet();
 *          randomizedSet.insert(1); // 向集合中插入 1 。返回 true 表示 1 被成功地插入。
 *          randomizedSet.remove(2); // 返回 false ，表示集合中不存在 2 。
 *          randomizedSet.insert(2); // 向集合中插入 2 。返回 true 。集合现在包含 [1,2] 。
 *          randomizedSet.getRandom(); // getRandom 应随机返回 1 或 2 。
 *          randomizedSet.remove(1); // 从集合中移除 1 ，返回 true 。集合现在包含 [2] 。
 *          randomizedSet.insert(2); // 2 已在集合中，所以返回 false 。
 *          randomizedSet.getRandom(); // 由于 2 是集合中唯一的数字，getRandom 总是返回 2 。
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 * 方法：
 *      利用ArrayList实现随机获取元素，利用HashMap实现O(1)时间插入和删除
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 */
class Main{
    public static void main(String[] args) {
        RandomizedSet randomizedSet = new RandomizedSet();
        System.out.println(randomizedSet.insert(1));
        System.out.println(randomizedSet.remove(2));
        System.out.println(randomizedSet.insert(2));
        System.out.println(randomizedSet.getRandom());
        System.out.println(randomizedSet.remove(1));
        System.out.println(randomizedSet.insert(2));
        System.out.println(randomizedSet.getRandom());
    }
}
class RandomizedSet {
    List<Integer> list;
    Map<Integer, Integer> map;
    Random random;

    public RandomizedSet() {
        list = new ArrayList<Integer>();
        map = new HashMap<Integer, Integer>();
        random = new Random();
    }

    public boolean insert(int val) {
        if (map.containsKey(val)) {
            return false;
        }
        int index = list.size();
        list.add(val);
        map.put(val, index);
        return true;
    }

    public boolean remove(int val) {
        if (!map.containsKey(val)) {
            return false;
        }
        int index = map.get(val);
        int last = list.get(list.size() - 1);
        list.set(index, last);
        map.put(last, index);
        list.remove(list.size() - 1);
        map.remove(val);
        return true;
    }

    public int getRandom() {
        int randomIndex = random.nextInt(list.size());
        return list.get(randomIndex);
    }
}